JP2949970B2 - ウインドワイパ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はウインドワイパ装置に関
し、特に車載用のウインドワイパ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のウインドワイパ装置は、図４に示
すように、運転者が操作入力Ｉを入力するためのスイッ
チ等の入力装置２１と、入力装置２１の出力を出力ユニ
ット２２を介してウインドワイパの駆動速度を制御する
モータ駆動ユニット２４と、入力装置２１の出力を出力
ユニット２３を介してウインドウオッシャ液の散布また
は停止を制御するウオッシャ液散布駆動ユニット２５と
を備えて構成されていた。

【０００３】次に、従来のウインドワイパ装置の動作に
ついて説明する。

【０００４】運転者は、ウインドの状態を判断して、車
内に備えてあるウインドワイパやウインドウオッシャ液
の散布を制御するための入力装置２１を操作する。たと
えば、雨や雪等の状態や、ウインドの汚れ具合に適した
ウインドワイパの速度を選択し、必要に応じてウオッシ
ャ液の散布を行なう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のウイン
ドワイパ装置は、運転者が手動でウインドワイパを駆動
するモータ駆動ユニットと、ウインドウオッシャ液を散
布するウオッシャ液散布駆動ユニットを操作するため、
煩わしいだけでなく運転中の操作としては安全上問題で
あるという欠点があった。また、ウインドワイパの駆動
速度はせいぜい２段階であり、天候等の変化に対応して
最適な制御を行なうことができないという欠点があっ
た。また、ウインドウオッシャ液の散布も単純なオンオ
フ制御であり汚れ等の変化に対応する最適制御が困難で
あるという欠点があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のウインドワイパ
装置は、ウインドの汚れを感知し数値化した汚れデータ
を出力する汚れセンサと、雨量を感知しこの雨量の時間
微分成分を数値化した雨量データを出力する雨量センサ
と、ウインドワイパを駆動するとともにウンインドの表
面の状態をモータトルクから感知し数値化したウインド
表面状態データを出力するワイパモータ駆動ユニット
と、前記汚れデータと前記雨量データと前記ウインド表
面状態データとの各々に対応するウインドワイパの駆動
速度およびウインドウオッシャ液の散布量の各々のメン
バシップ関数を格納するメンバシップ関数記憶回路と、
前記汚れデータと前記雨量データと前記ウインド表面状
態データと前記メンバシップ関数記憶回路から読出した
前記メンバシップ関数とを入力しファジイ推論を行なっ
て前記駆動速度の制御信号と前記散布量の制御信号とを
出力するファジイ推論演算ユニットを備えて構成されて
いる。

【０００７】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【０００８】図１は本発明のウインドワイパ装置の一実
施例を示すブロック図である。

【０００９】本実施例のウインドワイパ装置は、図１に
示すように、ウインドの汚れを感知し汚れ信号を出力す
る汚れセンサ１と、雨量を感知し雨量信号を出力する雨
量センサ２と、ウンインドの表面の状態をモータトルク
から感知しウインド表面状態信号を出力しワイパモータ
を駆動するワイパモータ駆動ユニット３と、汚れセンサ
１からの汚れ信号を数値化し汚れデータを生成する入力
ユニット４と、雨量センサ２からの雨量信号を数値化し
雨量データを生成する入力ユニット５と、ワイパモータ
駆動ユニット３からの駆動トルクを算出した駆動トルク
信号を数値化しウインド表面状態データを生成する入力
ユニット６と、入力ユニット４〜６からの数値データを
入力しファジイ推論を行なってウインドワイパの駆動速
度の制御信号とウインドウオッシャ液の散布の制御を行
なう制御信号とを出力するファジイ推論演算ユニット７
と、メンバシップ関数を格納するメンバシップ関数メモ
リ８と、ウインドワイパの駆動速度の制御信号の出力ユ
ニット９と、ウオッシャ液の散布の制御信号の出力ユニ
ット１０と、ウオッシャ液散布駆動ユニット１１とを備
えて構成されている。

【００１０】次に、本実施例の動作について説明する。

【００１１】まず、汚れセンサ１は、ウインドの汚れを
感知し汚れ信号を出力する。汚れ信号は入力ユニット４
により数値化されて汚れデータとしてファジイ推論演算
ユニット７に入力される。また、降雨がある場合には、
雨量センサ２は、単位時間当りの雨量を検出し雨量信号
を出力する。雨量信号は、同様に、入力ユニット５によ
り数値化され雨量データとしてファジイ推論演算ユニッ
ト７に入力される。ワイパが作動すると、ワイパモータ
駆動ユニット３では、モータ軸の負荷トルクを算出して
駆動トルク信号を出力する。駆動トルク信号は、ウイン
ドの表面状態に対応して、すなわち、乾燥状態や汚れ等
による摩擦が大きいときは大きく、濡状態のときは小さ
くなる。この駆動トルク信号は入力ユニット６により数
値化され、ウインド表面状態データとしてファジイ推論
演算ユニット７に入力される。

【００１２】図２は、汚れセンサ１の一例を具体的に説
明したブロック図である。

【００１３】図２に示すように、光源１２から出力した
光Ｌがフロントガラス１３を透過する度合を光センサ１
４により感知することにより、ウインドの汚れ具合に対
応する電気信号のレベルとして汚れ信号を出力する。も
し、降雨が強い、すなわち、雨量が多い場合には、光Ｌ
がフロントガラス１３を透過するときの屈折角が変化る
ので、光センサ１４に到達する光Ｌの強度は低下し、し
たがって、光センサ１２の出力レベルが低下する。ま
た、雪や泥が付着したときは、光が透過しなくなるので
光センサ１４の出力レベルは零になる。

【００１４】ファジイ推論演算ユニット７は、入力ユニ
ット４〜６から入力した汚れデータと、雨量データと、
ウインド表面状態データと、メンバシップ関数メモリ８
から入力した、各データのメンバシップ関数とを使用し
てファジイ推論演算を行なう。ファジイ推論演算ユニッ
ト７の演算結果はワイパ用モータ駆動ユニット３に対す
る駆動タイミングや駆動速度や駆動インターバル等を制
御するウインドワイパ駆動速度制御信号と、ウオッシャ
液の散布タイミングや散布量や散布インターバル等を制
御するウオッシャ液散布制御信号との２つである。これ
らのウインドワイパ駆動速度制御信号とウオッシャ液散
布制御信号とは、それぞれ、出力ユニット９，１０を介
して、ワイパモータ駆動ユニット３と、ウオッシャ液散
布駆動ユニットに出力される。

【００１５】次に、ファジイ推論演算ユニット７でおこ
なわれるファジイ推論演算について説明する。

【００１６】まず、車載用ワイパの駆動速度等を制御す
る場合の制御目的は、走行の安全のため前方が明瞭に視
認できるようにウインドを払拭するためのワイパを駆動
することである。

【００１７】ここで、雨量センサ２の出力の時間微分成
分をｄｘ、汚れセンサ１の出力をｙ、ワイパモータ駆動
ユニット３におけるモータのトルクｚをそれぞれ、制御
ルールにおける入力変数とする。雨量センサ２の出力の
時間微分成分ｄｘとモータのトルクｚとから、ワイパモ
ータ駆動ユニット３が出力する制御信号の一つであるワ
イパの駆動速度を決定するための推論ルールの一例を表
１に示す。表１において、Ｓ，Ｍ，Ｂはそれぞれスモー
ル（小、少、遅等），メディアム（普通），ビッグ
（大、多、早等）を、ＰＳ，ＰＭ，ＰＢ，ＺＯはそれぞ
れポジティブスモール，ポジティブメディアム，ポジテ
ィブビッグ，ゼロを示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】たとえば、表１から「雨量ｄｘがＢ（多
く）であり、トルクｚがＭ（普通）であれば、ワイパの
払拭速度を上げる（ＰＢ）」という推論ルールが導かれ
る。

【００２０】同様に、汚れセンサ１の出力ｙと雨量セン
サ２の出力の時間微分成分ｄｘとから、ウオッシャ液の
散布量を制御するための推論ルールの一例を表２に示
す。

【００２１】

【表２】

【００２２】たとえば、表２から「雨量ｄｘがＳ（少な
く）であり、ウインドの汚れがＢ（透明度小＝汚れ大）
であれば、ウオッシャ液の散布量を増大する（ＰＢ）」
という推論ルールが導かれる。

【００２３】図３は、それぞれの入力に対応するワイパ
の駆動速度やウオッシャ液の散布量のメンバシップ関数
の一例を示した図である。図３において、グレードはそ
の数値の確かさ、すなわち、帰属度を示す。出力レベル
は、たとえば、ワイパ駆動速度についてはゼロ（Ｚ
Ｏ），遅い（ＰＳ），普通（ＰＭ），速い（ＰＢ）とな
り、ウオッシャ液の散布量についてはゼロ（ＺＯ），少
なく（ＰＳ），普通（ＰＭ），多く（ＰＢ）となる。

【００２４】メンバシップ関数メモリ８は、たとえば、
各メンバシップ関数をテーブルの形に記憶したメモリで
あり、ＲＯＭ等で実現できる。

【００２５】また、以上のような演算を実行するファジ
イ推論演算ユニット７としては、周知のディジタル信号
プロセッサ（ＤＳＰ）や、マイクロプロセッサ等で実現
でき、最近は専用のファジイ演算プロセッサも開発され
ている。

【００２６】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、車体の走行速度を感知し速度データを
出力する速度センサを追加し、ファジイ推論演算ユニッ
トは速度データと対応するメンバシップ関数の入力を追
加することにより、車速に対応してワイパ速度を制御す
ることが可能となることも、本発明の主旨を逸脱しない
限り適用できることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のウインド
ワイパ装置は、汚れデータと雨量の時間微分成分データ
（以下雨量データ）とウインド表面状態データの各々に
対応するウインドワイパの駆動速度およびウインドウオ
ッシャ液の散布量のメンバシップ関数を格納するメンバ
シップ関数記憶回路と、汚れデータと雨量データとウイ
ンド表面状態データの各々とメンバシップ関数記憶回路
から読出したメンバシップ関数とを入力しファジイ推論
演算を行なってウインドワイパの駆動速度の制御信号と
ウオッシャ液の散布量の制御信号とを出力するファジイ
推論演算ユニットを備えることにより、ウインドワイパ
装置の動作が必要となるような悪天候や悪条件下におい
て、運転者が手動で操作することなく自動的に最適なウ
インドワイパ制御が行なわれるので運転に集中でき、安
全に走行できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のウインドワイパ装置の一実施例を示す
ブロック図である。

【図２】本実施例のウインドワイパ装置における汚れセ
ンサの一例を示すブロック図である。

【図３】メンバシップ関数の一例を示す図である。

【図４】従来のウインドワイパ装置の一例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 汚れセンサ ２ 雨量センサ ３，２４ ワイパモータ駆動ユニット ４，５，６ 入力ユニット ７ ファジイ推論演算ユニット ８ メンバシップ関数メモリ ９，１０，２２，２３ 出力ユニット １１，２５ ヴオッシャ液散布駆動ユニット １２ 光源 １３ フロントガラス １４ 光センサ ２１ 入力装置

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ウインドの汚れを感知し数値化した汚れ
   データを出力する汚れセンサと、 雨量を感知しこの雨量の時間微分成分を数値化した雨量
   データを出力する雨量センサと、ウインドワイパを駆動するとともに ウンインドの表面の
   状態をモータトルクから感知し数値化したウインド表面
   状態データを出力するワイパモータ駆動ユニットと、 前記汚れデータと前記雨量データと前記ウインド表面状
   態データとの各々に対応するウインドワイパの駆動速度
   およびウインドウオッシャ液の散布量の各々のメンバシ
   ップ関数を格納するメンバシップ関数記憶回路と、 前記汚れデータと前記雨量データと前記ウインド表面状
   態データと前記メンバシップ関数記憶回路から読出した
   前記メンバシップ関数とを入力しファジイ推論を行なっ
   て前記駆動速度の制御信号と前記散布量の制御信号とを
   出力するファジイ推論演算ユニットとを備えることを特
   徴とするウインドワイパ装置。
2. 【請求項２】 車体の走行速度を感知し数値化した速度
   データを出力する速度センサを備え、 前記ファジイ推論演算ユニットが、前記駆動速度の制御
   信号と前記散布量の制御信号との算出に前記速度データ
   と前記速度データに関連する前記メンバシップ関数を用
   いることを特徴とする請求項１記載のウインドワイパ装
   置。